Saznajte što su metali i zašto

Magneti su materijali koji proizvode magnetska polja, koji privlače određene metale. Svaki magnet ima sjeverni i južni pol. Suprotni stupovi privlače, dok se poput stupova odbijaju.

Dok je većina magneta izrađena od metala i metalnih legura, znanstvenici su osmislili načine stvaranja magneta iz kompozitnih materijala, poput magnetskih polimera.

Magnetizam u metalima nastaje neravnomjernom raspodjelom elektrona u atomima određenih metalnih elemenata. Nepravilna rotacija i kretanje uzrokovani ovom neravnomjernom raspodjelom elektrona pomiču naboj unutar atoma naprijed i nazad, stvarajući magnetske dipole.

Kad se magnetski dipoli poravnaju, oni stvaraju magnetsku domenu, lokalizirano magnetsko područje koje ima sjeverni i južni pol.

U nemagnetiziranim materijalima magnetske se domene suočavaju u različitim smjerovima, otkazujući jedna drugu. Dok je u magnetiziranim materijalima većina tih domena poravnana, usmjerena u istom smjeru, što stvara magnetsko polje. Što se više domena poravna, to je jača magnetska sila.

• Trajni magneti (poznati i kao tvrdi magneti) su oni koji stalno stvaraju magnetsko polje. To magnetsko polje uzrokovano je feromagnetizmom i najjači je oblik magnetizma.
• Privremeni magneti (poznati i kao meki magneti) magnetski su samo u prisustvu magnetskog polja.
• elektromagneti Za proizvodnju magnetskog polja potrebna je električna struja koja prolazi kroz njihove zavojnice.

Grčki, indijski i kineski pisci su dokumentirali osnovna znanja o magnetizmu prije više od 2000 godina. Većina ovog razumijevanja temeljila se na promatranju utjecaja lodestona (prirodni mineral mineralnog željeza) na željezo.

Rana istraživanja magnetizma provedena su već u 16. stoljeću, međutim razvoj modernih magneta velike čvrstoće dogodio se tek u 20. stoljeću.

Prije 1940, trajni magneti korišteni su u samo osnovnim namjenama, kao što su kompasi i električni generatori zvani magneto. Razvoj magneta aluminij-nikal-kobalt (Alnico) omogućio je stalnim magnetima zamjenu elektromagneta u motorima, generatorima i zvučnicima.

Stvaranjem magneta samarijum-kobalta (SmCo) u 1970-ima proizveli su magneti s dvostruko većom gustoćom magnetske energije od bilo kojeg ranije dostupnog magneta.

Početkom osamdesetih godina daljnja istraživanja magnetskih svojstava rijetkozemnih elemenata dovela su do toga otkriće neodim-željezo-bor (NdFeB) magneti, što je dovelo do udvostručenja magnetske energije preko SmCo magneti.

Rijetki zemni magneti danas se koriste u svemu, od ručnih satova i iPada do hibridnih motora i generatora vjetroturbina.

Metali i drugi materijali imaju različite magnetske faze, ovisno o temperaturi okoliša u kojem se nalaze. Kao rezultat toga, metal može pokazati više magnetizma.

Željezo, na primjer, izgubi svoj magnetizam, kada postane paramagnetno zagrijava iznad 1418 ° F (770 ° C). Temperatura na kojoj metal gubi magnetsku silu naziva se njegova Curie temperatura.

Željezo, kobalt i nikal jedini su elementi koji - u metalnom obliku - imaju Curie temperaturu iznad sobne temperature. Kao takav, svi magnetski materijali moraju sadržavati jedan od tih elemenata.